我國食品產業規模龐大，覆蓋麵廣，種類繁多，主要包括肉製品、果蔬製品、乳製品等。在食品加工過程中，會因原料浸泡、產品製冷及設備清洗等操作產生大量有機廢水。

由於各類食品的加工原料及生產工藝不同，導致食品工業廢水呈現成分複雜且波動性較大的特點，其成分包括大量的懸浮物，多種化學形式的氮、脂肪、蛋白質等有機物，以及磷、氯等其他用於清洗和消毒的化學物質。

近年來，隨著食品行業的不斷發展，食品加工廢水的產生量呈現快速增長的趨勢，該類廢水若不經處理直接排放，會給環境帶來巨大的汙染。

因此，選取適宜的技術對食品工業廢水進行處理，力求在降低廢水中有機物含量的同時，回收利用廢水中的營養物質，成為食品工業廢水汙染治理的主要目標。

隨著工業水處理技術的不斷發展，針對食品工業廢水處理的研究也日益增加。根據食品工業廢水的來源及特性，目前國內外常采用物化法及生物法對其進行處理。

物化法是在某種理化反應機理的基礎上，通過調整技術參數、組合順序處理食品工業廢水；生物法是借助生物膜、活性汙泥等生物係統，在微生物的作用下處理食品工業廢水中的汙染成分，從而改善廢水的品質。

在此基礎上，也有研究將物化法與生物法相結合對食品工業廢水進行處理。

筆者綜述了食品工業中常見的廢水處理技術，簡要敘述了各項技術在食品工業廢水治理中的應用進展，旨在為食品工業廢水處理技術的發展提供參考。

01

物化處理法

1.1.1 微濾

微濾（microfiltration，MF）是以靜水壓為推動力形成的多功能膜分離技術。微濾膜的水動力阻力低，在低靜水壓下便能除去水中高濃度汙染物，因此在運行過程中能耗較低，且應用範圍較廣，目前多用於除去廢水中的懸浮物及部分微生物。

J. D. D. SANTOS等采用微濾技術處理木薯澱粉加工廢水，該研究首先向廢水中添加混凝劑，通過混凝沉澱得到上清液，然後對上清液進行MF處理。研究發現，當混凝劑投加量為320 mg/L，MF壓力為0.14 MPa，處理時間為15 min時，木薯澱粉廢水的水質可得到明顯改善，COD、氰化物、SS去除率分別為75%、91%和100%。

該研究結果表明，MF技術對廢水中的有機物和懸浮物處理效果優異，具有良好的應用前景。

1.1.2 超濾

超濾（ultrafiltration，UF）膜為非對稱的多孔膜，其精細的表麵賦予了超濾係統良好的選擇滲透性，使其能夠在不同流速和壓力下截留溶液中的大分子物質，有利於廢水中油脂、糖類等有機物的去除。

K. SARDARI等利用UF技術對經電絮凝預處理後的畜產品加工廢水進行深度處理，並考察了操作壓力對處理效果的影響。結果表明，當UF壓力為0.07 MPa，運行時間為5 min時，廢水中油脂、COD的去除率均高於90%，BOD去除率可達98%；

此外，廢水中的粒子出現團聚現象，平均粒徑由36.24 μm降至25.70 μm，表明UF技術能夠有效去除廢水中油脂等有機物及大顆粒汙染物。

但在超濾處理過程中，超濾膜極易受到汙染，需要對膜進行清洗，這在一定程度上增加了廢水處理的成本。

1.1.3 反滲透

反滲透（reverse osmosis，RO）是基於溶解擴散學說形成的分離方法，它通過壓力差使溶劑進行逆濃度梯度滲透，從而分離溶液中的溶劑組分與非溶劑組分。

目前，RO技術多用於去除工業廢水中的鹽離子、氨基酸等物質。當水中汙染物含量過高時，RO膜易出現堵塞、高滲透壓等問題，因此RO技術對水質要求較高。在食品工業廢水處理中，RO主要通過與MF、UF等預處理工藝組合對廢水進行終端處理，從而降低廢水中的汙染物含量。

K. HERNANDEZ等研究了UF/RO體係對乳製品工業廢水的處理效果，該研究首先用UF技術對廢水進行預處理，隨即將壓力調整為1.4 MPa，利用RO技術對廢水進行進一步處理。結果表明，RO膜分離一價離子的效率可達90%，廢水中的COD和BOD被完全除去。UF/RO體係在乳製品廢水處理中具有一定的可行性，並且表現出良好的脫鹽效果。

1.1.4 納濾

納濾（nanofiltration，NF）是在反滲透基礎上形成的膜分離技術。與反滲透相比，納濾膜具有獨特的選擇性，且該技術的工作壓力相對較低，一定程度上可降低運行成本。因此，NF是一項節能、環保的膜分離技術。

目前，該技術在食品工業中主要用於去除油類加工廢水中的多酚類化合物。

L. IOANNOU-TTOFA等利用UF/NF技術處理橄欖油加工廢水，通過測定處理前後廢水中汙染物濃度的變化來評定該技術的處理效果。結果表明，經UF/NF技術處理後，廢水中的總酚類化合物、COD、BOD含量均顯著降低，去除率分別為95%、92%、100%。

此外，Y. A. R. LEBRON等利用MF/NF技術處理製糖加工廢水，研究表明，廢水中的COD和色度去除率均高於90.6%，且MF/NF運行成本較低，為0.37美元/m³，內部收益率高達52.3%，在有效處理廢水的同時，帶來了良好的經濟收益。

1.2.1 Fenton氧化法

Fenton氧化是通過Fe²⁺催化H₂O₂生成羥基自由基（·OH），利用·OH的強氧化性分解有機物，從而實現廢水中汙染物的有效去除。Fenton氧化還具有良好的絮凝作用，在反應過程中可使廢水中部分懸浮物發生沉澱，可降低食品工業廢水的濁度。但傳統Fenton氧化法存在運行成本高、催化劑回收困難等缺點。

對此，V. LEIFELD等通過重複利用混凝預處理殘留的Fe³⁺，對木薯澱粉加工廢水進行Fen-ton氧化處理。結果表明，經處理後，廢水濁度降低至37.3 NTU，相較於處理前濁度降低了68%。

該方法對食品加工廢水中的懸浮物去除效果良好，並且反應過程中不需補充鐵元素，有效降低了運行成本。

1.2.2 三維電極法

三維電極法是在二維電極基礎上發展形成的一種氧化技術。在三維電極體係中，主要通過顆粒電極來提升反應的強度。兩極板接通電源後，顆粒電極會發生複極化，相當於形成多個微型電解池，廢水中的有機物可直接在主電極和顆粒電極表麵得失電子發生氧化還原反應。

同時，電極表麵可產生強氧化性或強還原性的中間產物，進而有效降解廢水中的高濃度有機汙染物及有害微生物。

Can WANG等以Ti/PbO₂為填充電極，通過三維電極法對食品加工廢水進行二次處理。通過對廢水毒性檢測發現，當控製電流密度為5 mA/cm²，作用時間為30 min時，廢水中的菌落總數可由初始的1×10⁵ CFU/mL降低至1×10² CFU/mL，該方法對廢水中有害微生物的去除效果良好。

1.2.3 臭氧氧化技術

臭氧具有良好的氧化性，其氧化性強於傳統氧化劑如過氧化氫、高錳酸鉀、二氧化氯等。

臭氧氧化技術是利用分子臭氧或者高活性的·OH去除廢水中的有機汙染物。由於臭氧具有分解迅速、無殘留的優勢，因此該技術可用於處理富含色素、高濃度有機物的食品加工廢水。

H. H. JANG等利用臭氧氧化技術處理醬油加工廢水，研究了該技術對廢水的處理效果。研究發現，當pH為11.0，臭氧質量濃度為50.0 mg/L時，處理效果最佳，廢水中的色度、COD均顯著降低，去除率分別為81.1%、64.9%。

1.2.4 光催化技術

光催化技術是以紫外光為光源的一種氧化技術。當催化劑受到紫外光照射後，會產生電子-空穴對，並形成具有高氧化電位的強氧化劑，該氧化劑可與吸附於催化劑表麵的色素等物質發生反應。

因此，光催化技術可用於食品工業廢水的脫色處理。

張海霞選取銳鈦礦型納米TiO₂為催化劑，利用光催化技術處理糖蜜加工廢水。結果表明，當催化劑質量濃度為5 g/L，光強由30 W增加至120 W時，廢水脫色率可由16.1%升至39.7%，提升光強可有效降低廢水的色度。

Y. W. CHENG等研究了光催化技術對棕櫚油加工廢水的處理效果，發現當催化劑WO₃投加量為0.5 g/L，處理時間為1 h時，處理效果最佳，廢水的脫色率可達到96.21%。

H. SATORI等以氧化鋅為催化劑，探討了光催化技術對咖啡加工廢水的處理效果。結果表明，在一定的條件下，廢水經處理後，脫色率高達80%。

混凝是指在混凝劑作用下，通過破壞廢水中膠體顆粒及懸浮顆粒的穩定性，使其凝聚為沉降性能良好的絮凝體，然後予以分離去除的過程。

食品工業廢水經混凝處理後，其中的懸浮物及有機物能夠被有效去除，並且廢水的可生化性得到提升。其通常作為預處理技術，以利於後續工藝的處理效果。

趙曉旭等利用混凝技術對豆製品加工廢水進行預處理，考察了混凝劑種類、初始pH等因素對廢水處理效果的影響。結果表明，當初始pH為3.5~4.0，混凝劑聚合氯化鋁投加量為0.5 g/L時，COD去除率可達27%。

W. QASIM等對混凝法預處理糖果加工廢水進行了研究，研究發現，當控製混凝劑明礬投加量為240 mg/L，處理時間為1 h時，廢水COD去除率可達87.2%，且廢水的濁度、硬度均有所下降。

電絮凝是指在外加電場作用下，可溶性陽極電解產生陽離子，並進一步水解為水絡合物和金屬氫氧化物，使廢水中的膠體和懸浮離子吸附沉降，形成絮凝物的過程。P. DROGUI等以低碳鋼作為雙極電極，研究了電絮凝法對肉製品加工廢水的處理效果。結果表明，該方法對廢水COD、BOD的去除率分別可達82%和87%，且廢水中病原體和部分無機物均得到有效去除；從電極材料成本、電能消耗量等多個方麵綜合考量，該技術的廢水處理成本為0.98~2.14美元/m³。

Y. ESFANDYARI等以鋁為兩極電極，采用電絮凝法處理4倍稀釋的橄欖油加工廢水。結果表明，電絮凝處理30 min，COD、多酚去除的比能耗（SEC）分別為6.82、92.33 kW·h/kg，廢水中的COD、BOD、SS、總酚類化合物均顯著降低，去除率分別為96%、93.6%、97.0%、94.4%，且廢水的BOD/COD由0.29提升到0.46，有利於其在生物係統中的後續處理。

電絮凝法具有二次汙染小、停留時間短、運行成本低等特點，可有效去除廢水中部分有機物和懸浮物，且該技術去除磷元素等無機物的效果優於混凝法。電絮凝技術在油類加工等廢水的處理中具有良好的應用潛力。

超聲波作用於溶液時會產生一定的理化作用，主要包括熱效應和空化效應，其中空化效應常應用於工業廢水的處理。在超聲空化的作用下，水分子易被分解成反應性極強的氫原子和羥基自由基，廢水中的有機物與羥基自由基反應而被降解。超聲技術具有安全、高效的特點，常作為輔助技術處理工業廢水。

李琛等利用超聲輔助活性炭吸附處理高濃度食品有機廢水，結果表明，處理後的廢水中有機汙染物含量顯著降低，COD、氨氮去除率均高於63.6%，且運行成本僅為1.5元/m³，該處理技術具有良好的可行性。

A. DURAN等對超聲輔助氧化法處理飲料、酒廠工業廢水進行了研究，研究結果表明，在一定的條件下，廢水中有機物的去除率可高達98%。超聲輔助處理可在一定程度上縮短廢水的處理周期，減少廢水處理過程中的能源消耗，有利於提升食品工業的經濟效益。

02

生物處理法

活性汙泥法是傳統的好氧處理技術。活性汙泥是指在人工充氧條件下，對汙水和細菌、原生動物以及其他微生物進行混合培養後形成的絮凝團，其具有良好的吸附、氧化和分解有機物的能力。

序批式活性汙泥法（Sequencing batch reactor，SBR）是一種常見的活性汙泥處理技術，主要以間歇曝氣的方式運行。SBR技術的核心是反應池，均化、初沉、生物降解、潷水、排泥等過程均在反應池中進行。

N. SCHWARZENBECK等利用SBR技術處理啤酒加工廢水，考察了該技術對廢水COD的處理效果。研究發現，在SBR係統中，顆粒汙泥表現出較強的吸氧活性，能有效降解纖維素等有機物；經處理後廢水中COD含量顯著降低，去除率可達80%。

在SBR中，廢水的處理是在單一反應器內進行的，一定程度上降低了設備的利用率，且進水是間歇進行的，曝氣器極易堵塞。

為此，M. C. GORONSZY等在SBR的基礎上成功研發出循環式活性汙泥係統（Circulating activated sludge system，CASS）。與SBR相比，CASS可同時連續進水，間斷排水，可在一定程度上避免曝氣器出現堵塞，反應池的利用率也得以提升。

CASS反應池被分為生物選擇區及主反應區2部分：在生物選擇區內，廢水中的汙染物可被微生物快速吸附，實現汙染物的快速去除；而主反應區則處於低負荷的降解過程，二者相結合提升了廢水的處理效率。

馬偉等利用CASS技術處理蛋糕加工廢水，結果表明，在pH為6.0，混凝劑PAFC投加量為400 mg/L，沉澱時間為3 h的條件下，出水COD為89 mg/L，總磷為0.40 mg/L，符合《汙水綜合排放標準》（GB 8978—1996）的一級標準要求，COD、總磷去除率均高於85%；整個係統沉澱穩定，幾乎不產生泡沫。CASS運行過程不需要排泥，具有經濟節約的特點。

厭氧處理主要分為水解酸化、產氫氣-產乙酸以及產甲烷3個階段，該方法主要是利用厭氧微生物的特性，在不借助外界O₂的條件下，將廢水中的有機物分解，在產生甲烷的同時，減少溫室氣體CO₂的排放。此法具有成本低、運行穩定等特點，被廣泛應用於工業廢水的處理。

上流式厭氧汙泥床（Up-flow anaerobic sludge bed，UASB）是典型的厭氧反應器，常被用於處理高濃度有機廢水及水中硫酸鹽等物質。UASB能形成高負荷、高濃度及高沉降性的厭氧汙泥，在食品工業廢水的處理中發揮了重要作用。

項贇等研究了中溫條件下UASB對高濃度食品發酵廢水的處理效果。結果表明，待UASB反應器運行穩定後，當HRT為72 h，COD負荷為2.8 kg/（m³·d）時，處理效果最佳，COD去除率可達80%。

厭氧膨脹顆粒汙泥床（Expanded granular sludge bed，EGSB）是以UASB為基礎改進得到的厭氧處理技術，它解決了UASB易出現的短流、堵塞等問題。與UASB相比，EGSB具有上流流速快、汙泥膨脹度高等特點，因此在處理高氨氮、難降解有機廢水方麵具有明顯優勢。

於永翠考察了EGSB對甜菜加工廢水的處理效果，研究發現，控製流速為1.64~2.62 m/h時，EGSB中的顆粒汙泥能與廢水充分混合；當係統運行穩定後，廢水COD、BOD、SS和氨氮的去除率均高於99.4%，充分證實了EGSB對廢水中氨氮的去除效果顯著，能夠有效處理甜菜加工廢水。

厭氧生物反應器具有能耗低、產氣量高、抗衝擊負荷能力強等優點，適用於高濃度有機廢水的處理，但是其存在啟動時間長、有機物去除不徹底的缺陷；好氧處理則具有經濟節約的特點，適用於處理低濃度有機廢水，且出水汙染物濃度遠低於厭氧處理。將厭氧和好氧處理相結合，充分發揮二者的優勢，可以有效回收能源，降低運行成本，進一步改善富含懸浮物和有機物廢水的出水品質，有利於食品工業廢水的深度處理。

牙斐穎研究了兩相厭氧-好氧技術對木薯酒精廢水的處理效果。木薯酒精廢水經預處理後，依次進入連續攪拌反應器（Continuous stirred tank reactor，CSTR）和UASB進行厭氧處理，再進入SBR進行好氧處理。結果表明，該組合工藝可使廢水中有機物得到充分降解，廢水中的COD、BOD、SS、氨氮等含量顯著降低，去除率均高於70%。

馬誌輝通過實驗考察了UASB/CASS技術對豆製品廢水的處理效果，結果表明，在控製UASB和CASS的HRT分別為6、14 h時，該係統對廢水的處理效果最佳，此條件下廢水COD去除率達到98.28%。UASB與CASS結合後運行穩定，並且充分發揮了二者的優點，有效去除了廢水中的有機碳，縮短了廢水的處理周期，降低了運行成本。

張占庭利用厭氧+A/O工藝處理乳製品廢水，研究了該技術對乳製品廢水的處理效果。運行結果表明，該組合工藝對廢水中COD、SS、BOD、氨氮的去除效果顯著，去除率分別為99.6%、99.6%、97.1%、96.2%，且廢水可生化性得到了顯著提升；該係統運行穩定，廢水處理成本為0.86元/m³。由此可見，在乳製品加工廢水的處理中，厭氧-好氧處理技術具有良好的可行性，有利於提升食品企業的經濟效益。

生物膜處理法是微生物附著在反應器中的填料表麵生長，形成穩定的生物膜係統；待該係統運行穩定後，廢水與生物膜充分接觸，在微生物作用下汙染物被有效去除。生物膜處理法主要包括生物接觸氧化法、內循環生物流化床、生物膜反應器等。

由於傳統的生物接觸氧化法具有工藝複雜、運行成本較高的特點，梁止水等以玄武岩纖維為填充材料開發了新型生物接觸氧化處理技術，並研究了該技術對食品工業廢水的處理效果。結果表明，在較低溶解氧條件下，該生物膜係統能夠有效去除食品廢水中的汙染物，COD、總氮、總磷的去除率均可達到95%以上，出水水質符合排放標準要求，且整體運行成本降低近30%。

此外，徐晶等采用二級接觸氧化法對飲料廠廢水進行處理，結果表明，該工藝對廢水中Fe、Mn的總去除率分別達到61.64%、50.18%。此研究表明，生物接觸氧化法在高效降解有機汙染物的同時，還能吸附廢水中的重金屬汙染物；並且該技術采用延時曝氣，縮短了活性汙泥的清理周期，一定程度上降低了運行成本。

田雪蓮等利用內循環生物流化床處理富含高濃度有機汙染物的糖業廢水，研究了空氣流量和HRT對處理效果的影響。研究表明，在進氣量為40 L/h，HRT為3~4 h的條件下，廢水COD和氨氮的平均去除率分別為90.7%和86.5%，出水COD和氨氮分別穩定在60、2 mg/L以下，符合排放標準要求，並且該係統抗衝擊負荷能力強，能夠有效處理此類水質波動較大的食品加工廢水。

M. ABDULGADER等選取柔性纖維為填充材料，得到一種新型的序批式生物膜反應器，並研究了其對乳製品加工廢水的處理效果。研究表明，反應器的最佳啟動條件為HRT=24 h，COD有機負載率為8.2 kg/m³，在此條件下，處理後廢水中的COD和SS分別降低了97.5%、99.3%，表明該係統可高效處理乳製品廢水。

03

物化-生物處理法

食品加工原料來源廣泛，且隨著社會的發展，製品的種類日益增多，由此產生的廢水水量、水質均存在較大的差異，這在一定程度上增加了食品加工廢水的處理難度，導致單一的物化、生物處理法不能達到理想的處理效果。研究表明，將物化處理法與生物處理法相結合，充分發揮二者的優勢，可有效改善對食品工業廢水的處理效果，並在一定程度上促進食品工業的發展。

鄭海領以厭氧序批式反應器為預處理技術，將其與電化學法相結合對高鹽榨菜廢水進行處理。結果表明，廢水經預處理後，出水COD為775 mg/L，COD去除率為87%，出水COD未能達到排放標準（GB 8978—1996）要求；隨後采用電化學法對預處理出水進行進一步處理，控製電流密度為88 mA/cm²，板間距為2 cm，電解40 min，出水COD為90 mg/L，符合排放標準要求。

M. GHIMPUSAN等將臭氧氧化技術與生物反應器相結合處理金槍魚、橄欖油加工有機廢水，實驗中首先利用臭氧氧化技術對廢水進行預處理，隨後采用生物反應器對預處理後廢水做進一步處理。實驗結果表明，廢水經該組合工藝處理後，出水COD穩定在3.5~10.0 mg/L，COD去除率在90%左右，且廢水中的表麵活性劑及懸浮物被有效去除，表明該技術對食品加工廢水具有良好的處理效果。

Chang LI等采用非均相Fenton氧化+生物膜反應器技術處理海產品加工廢水，研究了該體係對高鹽度廢水的處理效果。結果表明，該組合係統對廢水中汙染物的去除效果顯著，COD、氨氮去除率均高於95%，B/C由0.21提升至0.43。可見，該係統在高鹽度、難降解的海產品加工廢水的處理方麵具有良好的應用前景。

Weiwei CHEN等利用混凝-膜生物反應器組合係統對乳品廢水進行處理，實驗結果表明，該體係具有較強的抗衝擊負荷能力，處理出水COD降至8 mg/L，COD去除率達到98%，混凝對於穩定膜生物反應器的出水水質具有重要意義。混凝法與膜生物反應器的結合為乳品工業廢水的回收利用提供了可能。

04

展 望

目前，物化處理技術和生物處理技術在食品工業廢水處理中已得到廣泛應用，且處理效果良好。由於食品工業廢水有機物含量較高、水質差異明顯，實現廢水零汙染排放的目標仍具有一定的難度。因此，在實現節能高效的同時，優化食品工業廢水治理技術、提升廢水資源的回收利用率成為今後研究的重點。在現有研究基礎上，未來對食品工業廢水處理技術的探索可從以下幾點入手：

（1）廢水處理技術的優化。廢水處理效果受多種因素的影響，針對現有食品工業廢水處理技術，需進一步探索最佳的實驗參數和操作條件，提升設備穩定性，提升廢水處理能力。

（2）材料及新技術的研究。對於物化處理法，可通過研發性能優異的新型無機材料，提升絮凝、吸附等方法的處理效果；對於生物處理法，可從微生物性能的提升以及新型能源物質的利用入手，優化現有生物處理工藝，為食品廢水處理提供新資源。

（3）組合技術的探索。單一的物化處理技術和生物處理技術對廢水的處理能力有限，物化處理和生物處理相結合具有良好的應用潛力。目前，組合技術的應用仍處於開發階段，接下來可從處理次序、操作條件等多個方麵進行探索，將2種處理技術的優勢互補，不斷改善廢水的處理效果。

（4）廢水成分的回收利用。食品加工廢水中富含蛋白質、油脂等多種營養成分，具有極高的回收價值。因此，在探索不同技術對廢水的處理能力時，還應重點考察其對廢水中營養物質的回收效果，實現資源的再利用，為食品工業帶來巨大的經濟效益。

（來源：《工業水處理》2021年第10期）

編輯：文海｜審核：麥西夫

文來源網絡，僅供分享交流，不作商業用途，版權歸原作者和原作者出處。若有侵權，請聯係刪除。

国产精品无码1区2区3区環保專注於研發生產電氣浮設備和電絮凝機十多年，所生產的汙水處理設備有一體化汙水處理設備、地埋式汙水處理設備、生活汙水處理設備等。多行業汙水處理經驗，主要處理高濃度汙水、重金屬汙水、難降解生化汙水、含油汙水、乳化汙水、皮革汙水、化工汙水、食品加工汙水、養殖場汙水、醫院汙水、難處理汙水、工業汙水等。並提供汙水處理站運營服務。汙水處理工程承包服務。環保資質代辦環評、國家排汙許可證、雨汙分流、一企一策、應急預案等相關環保手續。

如您有相關的食品廠汙水處理困擾或不知道如何處理食品加工廢水，歡迎致電国产精品自在线国产谘詢東莞電化學廢水處理設備價格，提供食品行業汙水解決方案等服務，有需要的朋友歡迎聯係国产精品自在线国产。